KR20050055794A - 절삭 인서트를 생산하기 위하여 횡단-구멍 가압을 위한방법 및 장치 - Google Patents

절삭 인서트를 생산하기 위하여 횡단-구멍 가압을 위한방법 및 장치 Download PDF

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리차드 제이. 구바니취
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케나메탈 아이엔씨.
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Abstract

절삭 인서트(10)의 횡단-구멍 가압을 위한 방법 및 장치가 개시되는데, 여기서 그린 파트(110)는 야금 분말(260)을 사용하여 제작되고, 개구부(25)는, 야금 분말을 장타원-형태의 코어 로드(235) 주변에 위치시키는 것에 의해, 그린 파트 내에 형성된다. 단일-축 프레스 동작ㅇ르 구비한 프레스(200)를 사용하여, 코어 로드가 몰드의 공동(210) 안에 위치되고, 야금 분말은 상기 코어 로드의 주변에 위치되고, 그리고 압축되어 그린 파트로 형성된다. 본 발명은, 또한 그러한 방법 및 그러한 인서트를 생산하는데 사용되는 단일-축 프레스를 활용하여 형성되는 물품에 관한 것이다.

Description

절삭 인서트를 생산하기 위하여 횡단-구멍 가압을 위한 방법 및 장치{Method and apparatus for cross-hole pressing to produce cutting inserts}
본 발명은 인서트(insert)를 만들기 위하여 분말(powders)을 압축하는 분야와 관련이 있다.
분말 야금(power metallurgy)은, 정통적인 주조(casting)와 기계가공(machining) 기술들에 대한 실용적인 대안이 되고 있다. 분말 야금 공정에 있어서, 사라질 교결제(fugitive binder)와 함께 사용하던 혹은 함께 사용하지 않던 간에, 하나 혹은 그 이상의 분말 금속 그리고/혹은 세라믹들은, 형틀(mold)에 채워지고, 그리고 나서 매우 높은 압력, 예컨대 통상 제곱 인치(square inch)당 약 20-80 톤 사이의 압력 하에서 압축된다. 압축된 입자는 "그린(green)" 입자로서 형틀로부터 축출된다. 그런 후, 상기 그린 입자는 통상 1100°~ 1950°C의 온도에서 작동되는 노(furnace) 안에서 소결된다. 소결 온도는 분말 혼합물의 구성성분(compostion)에 의해 좌우된다. 예컨대, 시멘티드 카바이드(cemented carbide)와 시멘트들은 통상 1350°~ 1450°C 에서 소결된다. 소결 과정에서, 모든 개별의 분말 가루들이 합쳐져, 작은 구멍(porosity)이 만약 있다 하더라도 거의 없는 상태의, 상당한 기계적 강도를 가지는 고체 덩어리로 효과적으로 결합된다. 분말 야금 공정은 일반적으로 어떠한 타입의 분말로부터 부품(parts)을 만드는데 사용될 수 있으며, 소결 온도는 주로 각 분말 타입의 융해(fusion) 온도에 의해 결정된다. 분말 야금 부품은 전통적인 주조 혹은 기계가공 부품에 비해 몇 가지 중요한 장점들을 가지고 있다. 분말 야금 부품은, 매우 복잡한 형상으로 제조될 수 있는 데, 이는 통상의 제조방법에서 요구되는 연삭공정(grinding)을 상당부분 없애준다. 분말 야금 부품은, 많은 기계가공된 표면의 허용되는 정밀도 수준인 1/4000 ~ 5000 인치(inch) 안의 공차로 만들어질 수 있다. 더 엄격한 공차를 요구하는 표면은, 단지 적은 양의 표면 소재가 제거되어야하기 때문에, 빠르고 쉽게 연삭될 수 있다. 분말 야금 부품의 표면들은, 베어링 표면을 위해 적합한 매우 매끄럽고 그리고 뛰어난 다듬질(finish)을 제공한다.
분말 야금 공정은 다른 공정들에 비해 매우 능률적이다. 분말 야금 공정들은, 복잡한 정도 그리고 크기에 따라, 보통 시간당 200-2,000 피스(pieces)를 생산해낼 수 있다. 형틀(mold)들은 닳게 되어 교체가 필요하기까지 통상 수천 시간의 사용이 가능하다. 형틀로 투입되는 거의 모든 분말이 최종 제품의 일부품이 되기 때문에, 분말 야금 공정은 약 97%정도의 재료 효율(material efficient)을 가진다. 소결 과정 중에, 그린 파트(green part)를 분말 미립(granules)의 융해(fusion)가 허용되는 온도로 가열하는 것이 필요하다. 이러한 온도는 통상 분말의 용융점(melting point)보다 상당히 낮으며, 따라서 소결은 비교되는 주조 공정보다 에너지 효율이 상당히 좋다.
분말 야금 부품의 많은 장점들에도 불구하고, 분말 야금 부품의 제조는 일정한 단점들을 가진다. 분말 야금 부품들은, 성형 장비에 의해 발생하는 대항하는 (opposing) 큰 힘을 통해 얻어지는 높은 압력하에서 형성된다. 이러한 힘들은, 압력을 가하는 축을 따라 마주하는 수직 방향으로 앞 뒤로(back and forth) 움직이는 성형 구성요소(mold elements)에 의해 가해진다. 이렇게 생산되는 분말 야금 부품은, 이전에 필연적으로 "수직의(vertical)" 측면(profile)을 가졌다. 성형 구성요소들이 수직방향으로 마주하며 앞 뒤로 움직이기 때문에, 횡단의 형태, 즉, 구멍들, 그루브(groove), 언더컷(undercut), 크로스컷(cross-cut) 혹은 나사산(threads)과 같은 형태를 가지는 분말 야금 부품은 형틀이 분리되는 것을 할 수 없게 만들고 따라서 이러한 특성들은 그린 파트 속으로 압력을 가할 수 없게 한다. 그러면 이러한 측면 특성은, 부품의 제조원가를 대폭 상승시키고 그리고 분말 야금을 사용하여 부품을 제조하는 것에 경제적 장애를 발생시키는 두 번째 기계가공 단계를 요구하게 된다.
분말 가압 기술을 사용하는 커팅 인서트를 통해, 카운터보어(counterbore)와 함께 혹은 카운터보어 없이, 관통공(through hole)을 효과적으로 형성하는 것이 가능한, 방법과 장치가 요구되어 진다.
도 1은, 본 발명의 방법과 장치에 의해 제조되고 절삭 인서트(cutting insert)를 형성하도록 소결된 그린 파트의 등각도(isometric view);
도 2는, 도 1에 도시된 절삭 인서트의 정면도;
도 3은, 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도;
도 4는, 본 발명의 방법과 장치에 따라 제조된 소결되지 않은 그린 파트의 등각도;
도 5는, 도 4에 예시된 소결되지 않은 그린 형태의 정면도;
도 6은, 본 발명에 따른 다이 프레스(die press)의 부품들의 개략도;
도 7a ~ 도 7f는, 본 발명에 따라 그린 파트을 형성하도록 하기 위한 일련의 다이 부품 위치들을 예시하는 도면들;
도 8은, 도 7a의 Ⅷ-Ⅷ 선에 따른 도면;
도 9는, 본 발명에 따른 일 실시예의 코어 봉들의 측면을 예시하는 다이의 단면도;
도 10은, 도 9의 Ⅹ-Ⅹ선에 따른 단면도;
도 11은, 도 9의 ⅩⅠ- ⅩⅠ선에 따른 단면도;
도 12는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 코어 봉들의 측면을 예시하는 다이의 단면도,
도 13은, 도 12의 원 부분의 코어 봉이 닫힌 위치에 있는 상태의 확대도.
본 발명은, 단일-축 프레스 움직임(uni-axial press motion)을 가지는 프레스를 이용하여, 개구부(opening)를 가지는 물품을 제조하는 방법에 관한 것인데, 여기서 상기 물품은 소결되는 것이 의도되고, 그리고 상기 프레스는 가압 축(pressing axis)을 따라 그것을 통해 연장되는 공동(cavity)을 구비한 다이(die)를 가진다. 상부 램(top ram)과 바닥 램(bottom ram)들은, 압축 지역(compression region)을 규정하는 공동 안에서 가압 축을 따라 독립적으로 움직이는 것이 가능하다. 상기 다이는, 압축 지역에서 상기 가압 축과 직각을 이루는 방향으로, 공동을 관통하는 코어 보어(core bore) 안에 삽입가능하고 제거가능한 코어 로드(core road)를 구비한다. 상기 방법은, 다음과 같은 단계를 포함하여 이루어져 있다.
a) 상기 바닥 램을 상기 코어 보어 아래의 공동 안에 위치시키고, 상부 램을 공동의 외부에 위치시키는 단계;
b) 상기 제거가능한 코어 로드를 상기 공동 안으로 코어 보어를 통하여 위치시키는 단계;
c) 양측의 측면(opposing side)들을 가지는 분말 배드(bed)를 형성하도록, 사전결정된 양의 야금 분말로 상기 공동을 채우는 단계;
d) 야금 분말(metallurgical power)을, 소결 후 개구부의 위치를 제어하도록, 코어 로드의 주변에 위치시키는 단계;
e) 그린 파트(green part)를 제조하기 위해, 상기 코어 로드의 주변에 상기 야금 분말을 균일하게 압축하도록, 상기 가압 축을 따라 상기 야금 분말에 대항하며 상기 상부 램을 아래로 움직이고 상기 바닥 램을 위로 움직이는 단계로서, 상기 그린 파트는 상부와 바닥 그리고 그들 사이에 측면들을 가지며, 그리고 그것을 가로지르는 주 두께(major widht)를 가지고 가압 축에 평행한 주 축(major axis)과 그것을 가로지르는 부 두께(minor widht)를 가지고 가압 축과 직각을 이루는 부 축(minor axis)을 구비하며, 절삭 인서트로 소결되도록 형성되는 단계;
f) 상기 그린 파트의 복원(decompression)을 허용하도록 사전결정된 양만큼 상기 상부 램과 상기 바닥 램을 후퇴(retract)시키는 단계;
g) 상기 공동 안으로부터 상기 코어 로드를 후퇴시키는 단계; 및
h) 상기 다이로부터 상기 그린 파트를 배출시키는 단계.
본 발명은, 또한 개구부를 가지는 물품에도 관련이 있는데, 여기서 상기 물품은, 압축 구역(compression region)을 규정하기 위해 공동(cavity) 안에서 가압 축(pressing axis)을 따라 독립적으로 움직임이 가능한 상부 램(top ram)과 바닥 램(botton ram)을 구비하고 상기 가압 축을 따라 그것을 통해서 연장된 공동(cavity)을 구비한 다이(die)와, 상기 가압 축과 직각을 이루는 방향으로 압축 구역에서 상기 공동을 통하여 코어 보어(core bore) 안으로 삽입가능하고 제거가능한 코어 로드(core rod)를 더 가지는 단일-축 프레스 동작(uni-axial press motion)을 이용하여 형성되되, 상기 물품은 앞의 단락에서 서술된 단계들에 의해 형성된다.
본 발명은, 또한 압축된 야금 분말(metallurgical powder)로부터 그린 파트(green part)를 형성하기 위한 단일-축 프레스(uni-axial press)에 관한 것으로서, 상기 프레스는, 압축 구역(compression region)을 규정하기 위해 공동(cavity) 안에서 가압 축(pressing axis)을 따라 독립적으로 움직임이 가능한 상부 램(top ram)과 바닥 램(botton ram)을 구비하고 가압 축을 따라 그것을 통해서 연장된 공동을 구비한 다이(die)를 가진다. 제거 가능한 코어 로드가 상기 가압 축과 직각을 이루는 방향으로 상기 압축 구역에서 공동을 통하여 코어 보어(core bore) 규정하기 위하여 삽입가능하며, 상기 코어 로드는 길이방향 축을 가지고, 상기 그린 파트가 소결될 때, 상기 개구부의 수축을 수용하기 위하여 상기 그린 파트 안의 비-원형 개구부를 형성하도록 비-원형 단면을 가지는 샤프트(shaft)를 포함한다.
마직막으로, 본 발명은 압축된 야금 분말(metallurgical powder)을 포함하여 구성된 물품(article)에 관한 것으로서, 상기 물품은, 제1 측벽(lateral wall)과 반대편의 제2 측벽, 그리고 인접하는 제1 단부벽과 반대편의 제2 단부벽을 그들 사이에 구비한 몸체를 가지며, 상기 제1 측벽과 제2 측벽은 그들의 두께를 규정하며, 내면 벽(peripheral wall)을 구비한 개구부(opening)는 상기 물품의 깊이를 관통하는 축에 대해서 연장되고, 분할 선이 상기 축과 직각을 이루는 평면의 내면 벽에 대해서 연장되며, 그리고 상기 물품은 절삭 인서트로 소결되는 그린 파트로 형성된다.
도 1은 어떤 물품의 등각도이고 도 2는 정면도인데, 이 경우에, 상기 물품은 소결 작용 후의 절삭 인서트(10)이다. 상기 절삭 인서트(10)는, 제1 측벽(lateral wall; 12)과 반대편의 제2 측벽(14)을 가지며, 그리고 인접하는 제1 단부벽(end wall; 18)과 반대편의 제2 단부벽(22)을 그들 사이에 구비한 몸체(11)를 가진다. 상기 몸체(11)는, 상부(top; 16)와 바닥(bottom; 20)을 구비한다. 벽들과 상부의 교차되는 부분이 절삭 에지(23)이다. 제1 측벽(12)와 제2 측벽(14) 사이의 거리(D1)는 물품의 깊이를 규정한다. 내면 벽(peripheral wall; 27)을 가지는 중앙 개구부(25)는 인서트(10)의 깊이를 관통하는 중심 축(30)에 대해서 연장된다. 분할 선(35)은 중심 축(30)과 직각을 이루는 평면(40) 안에서 내면 벽(27)의 둘레로 연장될 수 있다. 상기 개구부가 중심(central)의 개구부로서 참조되었지만, 개구부가 중앙에만 위치하는 것이 아니라, 중심으로부터, 한 방향 혹은 수직 및 수평 방향의 두 방향으로 오프셋(offset)되는 것이 가능하다는 것이 이해되어야 한다.
절삭 인서트(10)는, 그것을 가로지르는 주 두께(major widht; W1)를 가지고 프레스의 가압 축(미도시)과 평행한 주 축(major axis; 70)과, 그것을 가로지르는 부 두께(minor widht; W2)를 가지고 프레스의 가압 축과 직각을 이루는 부 축(minor axis; 80)을 구비한다.
절삭 인서트(10)는 칩 조절 형상(chip control features; 50)을 가질 수도 있다. 하나의 예에서, 상기 칩 조절 형상(50)은, 칩 조절을 촉진하는 인터럽트 경로(interrupted path)를 규정하도록, 절삭 에지(23)로부터 떨어지며 하방으로 연장된 경사면(rake face: 52)과, 경사면으로부터 떨어지며 평탄면(plateau; 56)을 향하여 위쪽으로 연장된 평탄벽(plateau wall; 54)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 칩 조절 형상들은 일반적으로 프레스의 가압 축과 직각을 이루는 평평한 구역에서 오묵하게 함몰된 것이다. 이러한 논의가 그린 파트(110)의 상부 상의 형상들에 촛점이 맞추어져 있지만, 유사한 혹은 동일한 형상들이 그린 파트(110)의 바닥(20) 상에도 존재할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
지금까지 설명된 것은 소결된 후의 절삭 인서트(10)에 관한 것이다. 소결된 절삭 인서트(10)의 형성은, 소결 온도로 가열되면, 절삭 인서트(10)의 크기와 형태가 되도록, 그것 위에 그라인드 스톡(grind stock)이 남겨지거나 혹은 남겨지지 않거나, 밀도가 높아지고 축소되는 압축 야금 분말을 포함하여 구성된 그린 파트(green part)로 시작된다. 예컨대, 야금 분말은 텅스텐 카바이드 분말, 코발트 분말 그리고 섞여 있는 사라질 교결제(fugitive binder)와 함께 분말을 형성하는 고체 용액 카바이드(solid solution carbide)일 수 있다.
그린 파트의 몸체 안의 불 균일한 압축의 결과로, 절삭 인서트의 형태로의 그린 파트의 축소는 균일하지 않다. 이러한 것은, 특히 프레스 램(ram)들의 이동 방향과 직교하는 방향으로 축을 가지는 인서트 안에 개구부가 존재할 때, 현저하다. 특히, 소결 과정 중의 개구부의 축소의 비율은, 더 큰 압축이 발생하는 방향에서 더 크다. 그린 파트가 시멘티드 텅스텐 카바이드로 구성되어 있을 때와 같은, 특정한 조건 하에서, 소결 후의 개구부와 카운터 보어의 축소 계수(factor)는, 가압 축과 수직을 이루는 수평방향으로 대략 1.18이고, 가압 축과 평행을 이루는 수직 방향으로 대략 1.22 정도이다. 이러한 이유로, 절삭 인서트에 원형 구멍이 존재할 때, 소결되지 않은 그린 파트에서의 구멍은 원형이 아니어야 한다. 다른 프레스 압력하에서 이러한 축소 계수는 변하게 된다는 것이 주목되어야 한다.
도 4와 도 5를 참조하면, 그린 파트(110)의 등각도와 정면도가, 절삭 인서트(10, 도 1 참조)로 소결되기에 앞서 예시되어 있다. 논의의 목적으로 그리고 다르게 설명되지 않는 경우, 그린 파트(110)과 관련된 참조 번호들은 100이 증가된 상태로 절삭 인서트(10)에 사용된 것들과 동일할 것이다.
상기 그린 파트(110)는, 제1 측벽(112)과 반대편의 제2 측벽(114)을 가지며, 그리고 인접하는 제1 단부벽(118)과 반대편의 제2 단부벽(122)을 그들 사이에 구비한 몸체(111)를 가진다. 상기 몸체(111)는, 상부(top; 116)와 바닥(bottom; 120)을 구비한다. 벽들(112, 114, 118, 122)과 상부의 교차되는 부분이 절삭 에지(123)이다. 제1 측벽(112)와 제2 측벽(114) 사이의 거리(D2)는 그린 파트(110)의 깊이를 규정한다. 내면 벽(peripheral wall; 127)을 가지는 중앙 개구부(125)는 그린 파트(110)의 깊이(D2)를 관통하는 중심 축(130)에 대해서 연장된다. 가압 작용의 결과로서, 분할 선(35)이 내면 벽(127)의 둘레로 연장된다. 분할 선(135)은 중심 축(130)과 직각을 이루는 평면(140) 안에서 내면 벽(127)의 둘레로 연장될 수 있다.
상기 그린 파트(110)는, 그것을 가로지르는 주 두께(major widht; W3)를 가지고 가압 축에 평행한 주 축(major axis; 170)과, 그것을 가로지르는 부 두께(minor widht; W4)를 가지고 가압 축과 직각을 이루는 부 축(minor axis; 180)을 구비한다.
소결하는 동안, 전체 그린 파트(110)는 축소될 것이고, 따라서, 그 그린 파트(110)는 그러한 축소를 고려하여 형태지어져야 한다. 특히, 중앙 개구부(125)는 소결 후에 그 개구부(125)가 원하는 최종 형태로 성형되도록 형태지어져야 한다. 도 1에 예시된 바와 같이, 중앙 개구부(25)의 하나의 최종형태는 원형이다.
원의 형태를 가지는 중앙 개구부(25)를 제공하기 위해, 그린 파트(110)의 중앙 개구부(125)가 원의 형태가 아니어야(non-circular) 한다. 도 4와 도 5에 예시된 바와 같이, 중앙 개구부(125)의 원이 아닌 형태는 장타원형일 수 있으며, 보다 상세하게는, 대체적으로 직선의 윤곽을 가지는 제1 측면(149)과 제2 측면(151)으로 연결된 반-원 형태의 제1 단부(145)와 제2 단부(147)를 가지는 장타원 트랙(oval racetrack)의 형태일 수 있다. 그러한 배치는, 소결 후에, 원의 형태를 가지는 중앙 개구부(125)를 제공하는 것을 설명해준다.
도 1 내지 도 3에 예시된 바와 같이, 절삭 인서트(10)는, 경사진 카운터보어(42)를 구비한 중앙 개구부(25)를 가진다. 경사진 카운터보어(42)는, 중앙 개구부(25)의 형태에 합치되며, 그 결과 그린 파트(110)의 카운터보어(142, 도 5참조)는 타원 형태의 중앙 개구부(125)에 유사한 형태로 형성되어야 한다.
지금까지 서술된 것은, 타원 형태의 중앙 개구부(125)를 가지는 그린 파트(110)를 소결하는 것에 의해 형성되는, 원의 형태의 중앙 개구부(25)를 가지는 절삭 인서트(10)에 관한 것이었다. 몇몇의 경우에, 소결된 절삭 인서트의 개구부(25, 도 1참조)는 반드시 원의 형태일 필요는 없으며, 앞서 언급한 바와 같이. 중앙에 위치하지 않을 수도 있다. 그러한 상황하에서, 상기 그린 파트가 그에 알맞게 형성될 것이라는 사실이 이해되어져야 할 것이다. 이하에서, 그러한 그린 파트를 제작하기 위한 프레스와, 그러한 프레스를 활용하는 방법이 설명된다.
도 6은, 본 발명에 따른 그린 파트를 제작하는데 사용되는 프레스(200)의 단면의 개략도를 도시한다. 프레스(200)는, 그것을 통해서 가압 축(215)을 따라 연장된 공동(cavity; 210)과, 이러한 공동 안에서 압축 구역(230)를 한정하도록 독립적으로 움직임이 가능한 상부 램(top ram; 220)및 바닥 램(bottom ram; 225)를 구비한 다이(205)를 가진다. 제거가능한 코어 로드(core rod; 235)는, 가압 축(215)과 직각을 이루는 방향으로 압축 구역(230)에 공동(210)을 관통하는 코어 보어(core bore; 240)의 안으로 삽입가능하다. 상기 코어 로드(235)는, 상기 가압 축(215)을 가로지는 길이방향 축(245)을 가진다. 상기 코어 로드(235)는, 그린 파트(110, 도 5참조) 안에 비-원형(non-circular) 구멍을 주는 비-원형 단면(도 6에 미도시)을 가지는 샤프트(250)를 포함하여 구성된다.
도 7a 내지 도 7f는, 그린 파트(110)를 제작하기 위하여 본 발명의 하나의 실시예에 따른 단계들을 예시하고 있다. 특히, 도 7a는 원형 개구부(125)를 가지는 도 5에 도시된 그린 파트(110)에 유사한 원형을 제작하는 방법과 관련된 하나의 단계를 예시한다. 상기 원형은 단-축(uni-axial) 가압 동작(press motion)을 구비한 프레스를 사용하여 제작된다.
도 7a에서, 바닥 램(225)은, 코어 보어(240)의 아래의 공동(210) 안에 위치되며, 이때 상부 램(220)은 공동(210)의 바깥쪽에 위치하고 있다. 그런 후, 제거가능한 코어 로드(235)는, 공동(210)의 코어 보어(240)를 관통하도록 위치된다. 그러면, 공동(210)은, 대향하는 측벽(270, 272)을 가지는 분말 배드(powder bed; 265)를 형성하도록, 사전결정된 양의 야금 분말(260)로 채워지게 된다. 야금 분말(260)은, 소결 후에 중앙 개구부(25, 도 1참조)의 위치를 조절하도록, 코어 로드(235) 주변에 위치된다. 분말(260)의 위치는, 바닥 램(225)의 높이, 그리고/혹은 다이(205)의 위 혹은 아래로의 움직임을 통해서 얻어진다. 일반적으로, 분말(260)은, 소결 후의 개구부(25, 도 1참조)가 절삭 인서트의 기하학적 중심에 있을 수 있도록 위치할 것이다. 하지만, 원하는 경우, 개구부(25)는, 분말(260)의 배치에 의해 기하학적 중심의 위로, 아래로 혹은 옆으로 오프셋되는 것이 가능하며, 혹은 코어 로드의 보어의 축이 가압 축으로부터 어프셋되도록 다이를 변경함으로써, 오프셋 위치로 코어 로드(235)가 이동되는 것에 의해, 기하학적 중심의 옆으로 배치하는 것이 가능하다.
도 7b를 참조하면, 야금 분말(260)으로 공동(210)이 채우는 단계 다음으로, 다이(205)가 위아래로 움직여서, 상부 램(220)과 바닥 램(225)이 야금 분말(260)을 공동(210) 안에서 대체로 균일하게 분포하도록 한다.
야금 분말(260)을 코어 로드(235)의 주변에 위치하는 단계는, 도 7c에 예시된 바와 같이, 야금 분말(260)을 코어 로드(235)에 대하여 중심이 되도록 맞추는 것을 포함하여 이루어져 있다.
도 7d를 참조하면, 그린 파트(110, 도 5참조)를 제작하기 위하여 코어 로드(235)의 주변으로 야금 분말(260)을 균일하게 압축하도록, 야금 분말(260)을 향해서, 상부 램(220)은 아래로 움직이고 바닥 램(225)은 위로 움직인다. 상부 램(2200과 바닥 램(225)은, 주어진 환경에 따라, 그린 파트(110)를 압축하기 위해 동일한 거리를 움직일 수도 있고, 서로 다른 거리를 움직일 수도 있다. 그린 파트(110)는 소결되어 절삭 인서트(10)가 되도록 형성된다. 지금까지 서술된 과정은, 다이(205)의 공동(210) 안에서 만나는, 제1 부분(first segment; 237)과 제2 부분(239)으로 구성된, 분리된 코어 로드(235)를 활용한다. 분말(260)이 코어 로드(235)를 사이에 두고 압축될 때, 제1 부분(237)과 제2 부분(239) 만나는 지점에 불연속(236)은 분할 선(135, 도 4참조)을 발생시킨다. 이러한 특징은, 본 발명에 따른 단일-축(uni-axial) 횡단-구멍(cross-hole) 프레스를 사용하여 생산되는 절삭 인서트들에서만 볼 수 있는 유일한 것이다.
일단 야금 분말(260)이 압축되면, 상부 램(220)과 하부 램(230)은, 도 7e에 예시된 것과 같이, 그린 파트(110)의 복원(decompression)을 허용하도록 사전결정된 양만큼 후퇴한다. 이 시점에서, 도 7f에 도시된 것과 같이, 그린 파트(110)는 다이(205)로부터 배출될 수 있다. 그린 파트(110)를 다이(205)로부터 배출하기 위하여, 그린 파트(110)가 다이(205)로부터 배출될 때까지, 상부 램(220)은 공동(210)으로부터 완전히 후퇴하고 바닥 램(225)은 전진한다. 상부 램(220)과 바닥 램(225)은, 동시에 움직일 수도 있고, 원하는 작동 조건에 따라 순차적으로 움직일 수도 있다.
도 8은, 도 7a의 Ⅷ-Ⅷ 표시된 활살표를 따라 다이(205)를 바라본 도면이다. 다이(205)의 공동(210)이, 압축되고 소결되기 전의 그린 파트(110, 도 4참조)의 형태인, 직사각형이라는 것은 명백하다.
이러한 과정들에 걸쳐서, 코어 로드(235)가, 그리 파트(110) 안에서 개구부를 한정하기 위해 공동(210)안에서 만나는 두 개의 반(halves)들을 가지는, 분리된 형태의 코어 로드(235)로서 예시된 것에 유의하여야 한다. 도 9를 참조하면, 제거가능한 코어 로드(235)가 분리된 핀(pin) 형태로 되는 것이 전체적으로 가능한데, 여기서 상기 코어 로드(235)는 짝을 이루는(matable) 제1 부분(237)과 제2 부분(239)를 구비하며, 상기 제거 가능한 코어 로드(235)를 공동(210) 안으로 코어 보어(240)를 통하여 위치시키는 단계는, 상기 두 부분들이 공동(210)안에서 만나도록, 짝을 이루는 제1 부분(237)를 다이(205)의 일측으로부터 공동(210) 속으로 이동시키는 것과, 짝을 이루는 제2 부분(239)를 다이(205)의 타측으로부터 공동(210) 속으로 이동시키는 것을 포함한다. 코어 로드(235)의 짝을 이루는 부분들(237, 239)은, 공동(210)의 가압 축(215)을 따라 서로 접촉하도록, 공동(210) 안으로 이동된다. 도 12에 예시되고, 더 논의될 것과 같이. 코어 로드 부분들(237, 239)이 가압 축(215)을 따라서가 아니고 이와는 다른 위치에서 만나는 것도 가능하다.
상술한 바와 같이, 그린 파트(110, 도 4참조)의 소결과정 동안의 수축(shrinkage)은, 절삭 인서트(10, 도 1참조)에 걸쳐서 균일하지 않는데, 이 결과, 야금 분말(260)을 압축하기 위해 상부 램(220)은 아래로 그리고 바닥 램(225)은 위로 움직이는 단계는, 그린 파트(110)가 소결될 때 개구부(125)가 가압 축(215)과 직각을 이루는 방향보다는 가압 축(215, 도 5와 도 6 참조)을 따라서 더 큰 비율로 수축되도록, 그린 파트(110)의 중앙 구멍(125, 도 5참조)을,비-원형 형태로 형성하는 것을 포함하여 구성된다. 바람직한 실시예에서, 비-원형 형태(125)는 장타원 트랙(oval racetrack) 형태이고 소결된 후 형태는 원형이지만, 이러한 비-원형 형태는, 원하는 소결된 형태에 따라, 어떤 수의 다른 형상이 될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
야금 분말(260)을 압축하기 위해, 상부 램(220)은 아래로 그리고 바닥 램(225)은 위로 움직이는 단계는, 분말 배드(265)의 적어도 일측면(270, 도 7a)에 중앙 개구부(125)와 동축(coaxial)인 카운터보어(142, 도 5참조)를 형성하는 것을 더 포함할 수도 있다. 추가적으로, 야금 분말(260)을 압축하기 위해 상부 램(220)은 아래로 그리고 바닥 램(225)은 위로 움직이는 단계는, 도 4에 예시된 바와 같이, 그린 파트(110)의 적어도 하나의 에지(116)에 칩 조절 형상(chip control features; 150)을 형성하는 것을 포함할 수도 있다. 하나의 실시예에서, 상기 칩 조절 형상(150)은, 칩 조절을 촉진하는 인터럽트 경로(interrupted path)를 규정하도록, 절삭 에지(123)로부터 떨어지며 하방으로 연장된 경사면(rake face: 152)과, 경사면(152)으로부터 떨어지며 평탄면(plateau; 156)을 향하여 위쪽으로 연장된 평탄벽(plateau wall; 154)를 포함하여 구성될 수 있다. 이것을 얻기 위해, 상부 램(220) 그리고/혹은 바닥 램(225)은, 이러한 칩 조절 형상 혹은 그린 파트(110)에 적용될 수 있는 어떤 다른 형상(150)의 윤곽(profile)과 상보적인(complimentary) 윤곽을 구비한 면을 가져야 한다.
마지막으로, 그린 파트가 형성된 후에, 그 파트는 소결되어 절삭 인서트가 제작된다는 것이 이해되어져야 한다.
지금까지 논의된 것은, 절삭 인서트로 소결되는 그린 파트를 제작하는 방법이었지만, 이러한 과정에 의해 형성되는 물품 또한, 신규한 것이다. 다른 통상의 제작된 인서트들과는 같지 않게, 본 발명에 따라 제작된 인서트는, 그것을 관통하여 연장되는 중앙 개구부의 벽 안에 분리선(parting line)을 가지게 될 것이다.
이러한 칩 조절 형상들은 일반적으로 프레스의 가압 축과 직각을 이루는 평평한 구역에서 오묵하게 함몰된 것이다. 이러한 논의가 그린 파트(110)의 상부 상의 형상들에 촛점이 맞추어져 있지만, 유사한 혹은 동일한 형상들이 그린 파트(110)의 바닥(20) 상에도 존재할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
본 발명에 따른 중앙 공급 몸체(central feed body; 20)는, 재료 흐름(material flow)에 의해 일어나는 마멸(wear)을 줄이기 위해, 막대(bar)들이 서로 이웃하여 위치하는 이격된 거리에 의해서만 오로지 영향을 받는 것은 아니다. 본 발명에 따른, 재료 흐름에 의한 마멸을 줄이기 위한, 중앙 공급 몸체(20)의 효과(effectiveness)는, 중앙 공급 몸체(20)에 대항하여(against), 위로(over) 그리고 주변(about)으로의 재료 흐름의 발생 각도와 관련된 중앙 공급 몸체(20) 상의 막대(50)들의 디자인, 개수, 형태(shape), 배치(configuration) 그리고 위치와, 막대(50)들의 합금 구성은 물론이고, 중앙 공급 몸체 상의 단단한 재료 막대(50)들 사이의 이격된 거리의 얼마간의 함수(function)이다. 또한, 상기 막대들(50)에 사용된 단단한 재료 구성들은, 추진 슈들(impeller shoe) 혹은 중앙 공급 몸체의 전체에 걸쳐 일정하게 사용되어야 하는 것은 아니다.
본 발명의 중요한 특징은, 코어 로드(235)의 설계와 동작이다. 도 9는, 코어 보어 길이방향 축(245)을 따라, 코어보어(240) 안에서 움직임이 가능한, 제1 부분(237)과 제2 부분(239) 분할된 코어 로드(235)를 예시한다. 공동(210)의 구역 안의 코어 로드(235)는, 도 5에 예시된 중앙 개구부(125)의 단면 형상과 동일한 단면 형상을 가진다. 도 10에 도시된, 단면 구역은, 장타원의 형상을 가지며, 그리고 좀더 구체적으로, 제1 직선 측면(309)와 제2 직선 측면(311)에 의해 상호 연결되고, 반-원 형태를 가지는 제1 단부(305)와 제2 단부(307)를 포함하여 구성될 수 있다. 코어 로드(235)는, 그것을 가로지르는 주 두께(major width; W5)를 가지고 가압축(215)에 평행한 주 축(major axis; 295)과, 그것을 가로지는 부 두께(minor width; W6)를 가지고 가압축(215)과 직각을 이루는 부 축(minor axis; 297)를 가진다.
도 11은, 코어 로드(235)의 샤프트(250)가, 다이(205) 안에서 코어 로드(235)를 적절하게 방향을 맞추기 위하여 다이(205) 안에 채널(302)을 구비할 수 있는 것을 보여주기 위하여. 도 9에 도시된 코어 로드(235)의 단면을 예시하고 있다.
도 9를 참조하면, 제1 부분(237)과 제2 부분(239)은 각각, 연속적인 코어 로드(미도시)를 형성하기 위해 만나는, 상보적인 단부들(251, 255)을 가진다. 제1 부분(237)의 단부(251)는, 휘어진 만입부(indentation; 252)를 가지며, 제2 부분(239)의 단부(255)는, 상기 만입부(252)와 짝을 이루도록 상보적으로 휘어진 돌출부(257)를 가진다. 또한, 제1 부분(237)은 만입부(252)를 둘러싸는 외주 평면 링(perihperal planner ring; 253)을 구비하고, 제2 부분(239)은 돌출부(257)를 둘러싸는 상보적인 외주 평면 링(259)을 구비하여, 상기 평면 링들(253, 259)은 서로 접촉하도록 만난다.
다른 실시예에서, 도 12와 도 13에 예시된 바와 같이, 코어 로드 제1 부분(237)의 단부(251)는, 공동 윤곽(cavity contour; 271)을 규정하기 위하여, 벽(267)에 의해 둘러싸인 중앙 공동(262)를 가진다. 코어 로드 제2 부분(239)의 단부(255)는, 공동 윤곽(271)의 형태이지만, 제2 부분(239)이 제1 부분(237)의 안에 딱 맞도록 감소된 돌출부(280)를 가진다. 제1 부분(237)의 단부(251)는, 제1 부분(237)과 제2 부분(239) 사이에 접촉을 촉진하도록, 오목 면(275)을 가질 수 있다.
도 13은, 제1 부분(237)의 단부(251)가 제2 부분(239)의 단부(255)와 짝을 이루는 방식을 강조하며, 도 12의 원으로 둘러싸인 부분을 확대해서 도시한다. 코어 로드 제2 부분(239)의 돌출부(280)는 중심 축(245)에 대하여 외부 벽(285)들을 가지며, 이러한 벽(285)들은, 제1 부분(237)의 공동(262)과 짝을 이루를 것을 촉진하기 위하여, 코어 로드 길이방향 축(245)에 대해야 1-20°사이의 테이퍼(T)를 가진다.
지금까지 논의된 바에 따르면, 코어 로드(235)는 두 개의 짝을 이루는 부품을 포함하여 이루어져 있으나, 코어 로드(235)가 공동(210)을 통하여 연장될 수 있는 단일 부분(single segment)으로 되는 것이 가능하다는 것이 이해되어야 한다. 하지만, 다이(205)의 측면들 상에, 그린 파트(110)를 방출하기 위하여 코어 로드(235)가 충분히 멀리 후퇴할 수 있도록, 가능한 공차(clearance)가 존재하여야 한다.
도 1을 다시 참조하면, 완성된 절삭 인서트(110)는, 도 5의 그린 파트(110)의 카운터보어(142)에 대응하는, 카운터보어(42)를 가진다. 상기 카운터보어(142)는, 그린 파트(110)의 카우터보어(142)의 형태에 대응되는 카운터보어 부분(290, 도 9참조)에 의해 그린 파트(110)에 형성된다. 카운터보어가 인서트의 양 측면에 모두 요구되어지는 경우, 반대편 카운터보어 부분(292, 도 9 참조)이 코어 로드(235)의 반대편 상에 포함될 수 있다
언급된 바와 같이, 본 발명에 따라, 공동(210) 안에서 서로 접촉하는 두개의 부분을 가지는 코어 로드(235)를 활용하여 형성된 어떠한 물품은, 도 4에 예시된 바와 같이, 분할 선(parting line; 135)을 가질 것이다. 이러한 분할 전(135)이 소결되기 전에 제거될 수도 있으나, 그럼에도 불구하고, 이러한 분할 선(135)은 몰딩(molding) 과정의 결과로서 존재한다. 더욱이, 만약 분할 선(135)이 그린 파트로부터 제거되지 않는다면, 분할 선(35, 도 1참조)은 소결된 물품에 남아있게 될 것이다.
본 발명의 특정한 실시예들이 상세히 설명되었지만, 그러한 상세함에 다양한 변형들과 대안들이 개시된 전반적인 가르침에 비추어 발전될 수 있다는 것은 이 기술분야의 통상의 기술자들에게 명백하다. 현재 여기에 기술된 바람직한 실시예들은 단지 예시를 위한 것들이며, 첨부된 청구항들과 그것의 어떠한 그리고 모든 균등물들의 전체 폭으로 주어지는 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.

Claims (39)

  1. 단일-축 프레스 동작(uni-axial press motion)을 가지는 프레스를 사용하여 개구부(opening)를 가지는 물품을 제조하는 방법으로서, 상기 물품은 소결이 의도되어 있으며, 그리고 상기 프레스는 압축 구역(compression region)을 규정하기 위해 공동(cavity) 안에서 가압 축(pressing axis)을 따라 독립적으로 움직임이 가능한 상부 램(top ram)과 바닥 램(botton ram)을 구비하고 가압 축을 따라 그것을 통해서 연장된 공동을 구비한 다이(die)와, 상기 가압 축과 직각을 이루는 방향으로 압축 구역에서 공동을 통하여 코어 보어(core bore) 안으로 삽입가능하고 제거가능한 코어 로드(core rod)를 가지는, 상기 방법에 있어서,
    a) 상기 바닥 램을 상기 코어 보어 아래의 공동 안에 위치시키고, 상부 램을 공동의 외부에 위치시키는 단계;
    b) 상기 제거가능한 코어 로드를 상기 공동 안으로 코어 보어를 통하여 위치시키는 단계;
    c) 양측의 측면(opposing side)들을 가지는 분말 배드(bed)를 형성하도록, 사전결정된 양의 야금 분말로 상기 공동을 채우는 단계;
    d) 야금 분말(metallurgical power)을, 소결 후 개구부의 위치를 제어하도록, 코어 로드의 주변에 위치시키는 단계;
    e) 그린 파트(green part)를 제조하기 위해, 상기 코어 로드의 주변에 상기 야금 분말을 균일하게 압축하도록, 상기 가압 축을 따라 상기 야금 분말에 대항하며 상기 상부 램을 아래로 움직이고 상기 바닥 램을 위로 움직이는 단계로서, 상기 그린 파트는 상부와 바닥 그리고 그들 사이에 측면들을 가지며, 그리고 그것을 가로지르는 주 두께(major widht)를 가지고 가압 축에 평행한 주 축(major axis)과 그것을 가로지르는 부 두께(minor widht)를 가지고 가압 축과 직각을 이루는 부 축(minor axis)을 구비하며, 절삭 인서트로 소결되도록 형성되는 단계;
    f) 상기 그린 파트의 복원(decompression)을 허용하도록 사전결정된 양만큼 상기 상부 램과 상기 바닥 램을 후퇴(retract)시키는 단계;
    g) 상기 공동 안으로부터 상기 코어 로드를 후퇴시키는 단계; 및
    h) 상기 다이로부터 상기 그린 파트를 배출시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 개구부(opening)를 가지는 물품을 제조하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제거 가능한 코어 로드는 짝을 이루는(matable) 제1 그리고 제2 부분들(segments)을 구비하며, 상기 공동 안으로 상기 코어 보어를 통하여 상기 제거 가능한 코어 로드를 위치시키는 단계는, 상기 두 부분들이 공동안에서 만나도록, 상기 짝을 이루는 제1 부분을 상기 다이의 일측으로부터 상기 공동 속으로 그리고 상기 짝을 이루는 제2 부분을 상기 다이의 타측으로부터 상기 공동 속으로 이동시키는 것을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 개구부(opening)를 가지는 물품을 제조하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 코어 로드의 상기 짝을 이루는 부분들은, 그들이 상기 공동의 상기 가압 축을 따라서 서로 접촉하도록, 상기 공동 속으로 이동되는 것을 특징으로 하는 개구부를 가지는 물품을 제조하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공동을 채우는 단계 다음에, 상기 공동 안에서 상기 분말을 실질적으로 균일하게 분포시키도록, 상기 상부 램과 상기 바닥 램에 대해서 상기 다이를 위 아래로 움직이는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 개구부를 가지는 물품을 제조하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 코어 로드의 주변에 상기 야금 분말을 위치시키는 단계는, 상기 코어 로드에 관하여 상기 야금 분말을 중심에 오도록 위치시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 개구부를 가지는 물품을 제조하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상부 램을 위로 상기 바닥 램을 아래로 이동시키는 단계는, 동일한 정도로 상기 상부 램은 아래로 그리고 상기 바닥 램은 위로 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 개구부를 가지는 물품을 제조하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 그린 파트를 상기 다이로부터 배출시키는 단계는, 상기 그린 파트가 상기 다이로부터 배출될 때까지, 상기 공동으로부터 상기 상부 램을 완전히 후퇴시키고 그리고 상기 바닥 램을 전진시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 개구부를 가지는 물품을 제조하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 상부 램과 상기 바닥 램은 동시에 움직이는 것을 특징으로 하는 개구부를 가지는 물품을 제조하는 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 상부 램과 상기 바닥 램은 순차적으로 움직이는 것을 특징으로 하는 개구부를 가지는 물품을 제조하는 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 분말을 압축하기 위해 상기 상부 램을 아래로 그리고 바닥 램을 위로 움직이는 단계는, 상기 그린 파트가 소결될 때, 상기 개구부가 상기 가압 축과 직각을 이루는 방향보다 상기 가압 축에 평행한 방형으로 더 큰 비율로 수축되도록, 상기 그린 파트의 개구부를 비-원형(non-circular) 형태로 형성하는 것을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 개구부를 가지는 물품을 제조하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 그린 파트는, 소결될 때, 상기 그린 파트가 수축되고 그리고 상기 개구부가 사전결정된 최종 형상으로 변형되도록, 상기 가압 축에 평행한 주 축(major axis)을 따라 주 두께(major widht)를 가지며, 그리고 가압 축과 직각을 이루는 부 축(minor axis)을 따라 부 두께(minor widht)를 가지는 것을 특징으로 하는 개구부를 가지는 물품을 제조하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 비-원형 형태는, 상기 가압 축에 평행한 두 개의 대면하는(opposing) 직선의 부분들(segments)과, 상기 직선의 부분들의 단부들을 연결하는 두 개의 대면하는 반-원(semi-circle)들을 가지는 장타원 트랙(oval racetrack)인 것을 특징으로 하는 개구부를 가지는 물품을 제조하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 비-원형 형태는, 소결 후에, 원형으로 변형되는 것을 특징으로 하는 개구부를 가지는 물품을 제조하는 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 분말을 압축하기 위하여, 상기 상부 램을 아래로 그리고 상기 바닥 램을 위로 움직이는 단계는, 상기 분말 배드의 적어도 일측에 상기 개구부와 동축(co-axial)의 카운터보어(counterbore)를 형성하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 개구부를 가지는 물품을 제조하는 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 분말을 압축하기 위하여, 상기 상부 램을 아래로 그리고 상기 바닥 램을 위로 움직이는 단계는, 상기 그린 파트의 적어도 상부에 칩 조절 형상(chip control features)을 구비하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 개구부를 가지는 물품을 제조하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 칩 조절 형상은, 절삭 에지(cutting edge)로부터 멀어지고 하방으로 연장된 경사면(rake face)과, 이러한 경사면으로부터 멀어지고 위쪽으로 연장된 평탄벽(plateau wall)을 포함하며 그것에 인하여 칩 조절을 촉진하는 인터럽트 경로(interrupted path)를 규정하는 것을 특징으로 하는 개구부를 가지는 물품을 제조하는 방법.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 그린 파트가 절삭 인서트를 형성하도록 소결하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 개구부를 가지는 물품을 제조하는 방법.
  18. 개구부(opening)를 가지는 물품(article)으로서, 상기 물품은, 압축 구역(compression region)을 규정하기 위해 공동(cavity) 안에서 가압 축(pressing axis)을 따라 독립적으로 움직임이 가능한 상부 램(top ram)과 바닥 램(botton ram)을 구비하고 상기 가압 축을 따라 그것을 통해서 연장된 공동(cavity)을 구비한 다이(die)와, 상기 가압 축과 직각을 이루는 방향으로 압축 구역에서 상기 공동을 통하여 코어 보어(core bore) 안으로 삽입가능하고 제거가능한 코어 로드(core rod)를 더 가지는 단일-축 프레스 동작(uni-axial press motion)을 사용하여 형성되되,
    a) 상기 바닥 램을 상기 코어 보어 아래의 공동 안에 위치시키고, 상부 램을 공동의 외부에 위치시키는 단계;
    b) 상기 제거가능한 코어 로드를 상기 공동 안으로 코어 보어를 통하여 위치시키는 단계;
    c) 사전결정된 양의 야금 분말로 상기 공동을 채우는 단계;
    d) 야금 분말(metallurgical power)을, 소결 후 개구부의 위치를 제어하도록, 코어 로드의 주변에 위치시키는 단계;
    e) 그들 사이에 형성된 벽(wall)들을 구비한 상부와 바닥을 가지는 그린 파트(green part)를 제조하기 위해, 상기 코어 로드의 주변에 상기 야금 분말을 균일하게 압축하도록, 상기 야금 분말에 대항하며 가압 축을 따라 상기 상부 램을 아래로 움직이고 상기 바닥 램을 위로 움직이는 단계로서, 상기 그린 파트는 상기 다이의 가압축과 직각을 이루는 길이방향 축을 구비한 개구부를 가지는 단계;
    f) 상기 그린 파트의 복원(decompression)을 허용하도록 사전결정된 양만큼 상기 상부 램과 상기 바닥 램을 후퇴(retract)시키는 단계;
    g) 상기 공동 안으로부터 상기 코어 로드를 후퇴시키는 단계; 및
    h) 상기 다이로부터 상기 그린 파트를 배출시키는 단계;에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 개구부를 가지는 물품.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 개구부는 그린 파트 안에 중심을 두는 것을 특징으로 하는 개구부를 가지는 물품.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 상부 램을 아래로 움직이고 상기 바닥 램을 위로 움직이는 단계는, 상기 그린 파트의 상부와 바닥 중 적어도 하나에 칩 조절 형상들(chip control features)을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 개구부를 가지는 물품.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 칩 조절 형상들은, 절삭 에지(cutting edge)로부터 멀어지고 하방으로 연장된 경사면(rake face)과, 이러한 경사면으로부터 멀어지고 위쪽으로 연장된 평탄벽(plateau wall)을 포함하며, 그것에 의해 칩 조절을 촉진하는 인터럽트 경로(interrupted path)를 규정하는 것을 특징으로 하는 개구부를 가지는 물품.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 칩 조절 형상들은, 상기 가압 축과 직각을 이루는 평평한 구역에 대체로 우묵하게 된(recessed) 것을 특징으로 하는 개구부를 가지는 물품.
  23. 제18항에 있어서,
    상기 그린 파트가 절삭 인서트를 형성하도록, 소결하는 단계를 더 포함하는 단계들에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 개구부를 가지는 물품.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 상부 램을 아래로 움직이고 상기 바닥 램을 위로 움직이는 단계는, 상기 그린 파트의 상부와 바닥 중 적어도 하나에 칩 조절 형상들(chip control features)을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 개구부를 가지는 물품.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 칩 조절 형상들은, 절삭 에지(cutting edge)로부터 멀어지고 하방으로 연장된 경사면(rake face)과, 이러한 경사면으로부터 멀어지고 위쪽으로 연장된 평탄벽(plateau wall)을 포함하며, 그것에 의해 칩 조절을 촉진하는 인터럽트 경로(interrupted path)를 규정하는 것을 특징으로 하는 개구부를 가지는 물품.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 칩 조절 형상들은, 상기 가압 축과 직각을 이루는 평평한 구역에 대체로 우묵하게 된 것을 특징으로 하는 개구부를 가지는 물품.
  27. 압축된 야금 분말(metallurgical powder)로부터 그린 파트(green part)를 형성하기 위한 단일-축 프레스(uni-axial press)로서, 상기 프레스는, 압축 구역(compression region)을 규정하기 위해 공동(cavity) 안에서 가압 축(pressing axis)을 따라 독립적으로 움직임이 가능한 상부 램(top ram)과 바닥 램(botton ram)을 구비하고 가압 축을 따라 그것을 통해서 연장된 공동을 구비한 다이(die)와, 상기 가압 축과 직각을 이루는 방향으로 상기 압축 구역에서 공동을 통하여 코어 보어(core bore) 규정하기 위하여 삽입가능하고 제거가능한 코어 로드(core rod)를 가지며, 상기 코어 로드는 길이방향 축을 가지고, 상기 개구부의 수축을 수용하기 위하여 상기 그린 파트 안의 비-원형 개구부를 형성하도록 비-원형 단면을 가지는 샤프트(shaft)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단일-축 프레스.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 코어 로드는, 그것을 가로지르는 주 두께(major widht)를 가지고 상기 가압 축에 평행한 주 축(major axis)을 구비하고, 그리고, 그것을 가로지르는 부 두께(minor widht)를 가지고 상기 가압 축과 직각을 이루는 부 축(minor axis)을 구비하는 단면 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 단일-축 프레스.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 코어 로드는, 반-원형 단부들에 의해 연결되는 두 개의 직선 측면들을 가지는 장타원의 단면 형태를 가지며, 상기 직선의 측면들은 상기 코어 로드의 주 축에 평행한 것을 특징으로 하는 단일-축 프레스.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 코어 로드의 직선의 측면들은, 그들이 상기 가압 축에 대해 평행하도록 정열된 것을 특징으로 하는 단일-축 프레스.
  31. 제27항에 있어서,
    상기 코어 로드는, 연속적인 코어 로드를 형성하도록 만나는, 상보적인 단부들을 각각 가지는 제1 부분과 제2 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 단일-축 프레스.
  32. 제27항에 있어서,
    상기 제1 부분은 휘어진 만입부(indentation)를 구비한 단부를 가지며, 상기 제2 부분은 상기 만입부와 짝을 이루도록 상보적으로 휘어진 돌출부를 구비한 단부를 가지는 것을 특징으로 하는 단일-축 프레스.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 제1 부분은 상기 만입부를 둘러싸는 외주 평면 링(perihperal planner ring)을 구비하고, 상기 제2 부분은 상기 돌출부를 둘러싸는 상보적인 외주 평면 링을 구비하여, 상기 평면 링들은 서로 접촉하도록 만나는 것을 특징으로 하는 단일-축 프레스.
  34. 제27항에 있어서,
    상기 코어 로드는 상기 공동을 통하여 연장되는 단일 부분(segment)인 것을 특징으로 하는 단일-축 프레스.
  35. 제27항에 있어서,
    상기 로드의 일부는, 상기 그린 파트의 측면에 카운터보어(counterbore)를 형성하도록, 확대된 부분을 가지는 것을 특징으로 하는 단일-축 프레스.
  36. 제27항에 있어서,
    상기 코어 로드의 샤프트는, 상기 다이 안에 상기 코어 로드를 적절하게 방향을 맞추도록 상기 다이 안에 길이방향 축을 따라 쐐기로 고정(keyed)된 것을 특징으로 하는 단일-축 프레스.
  37. 압축된 야금 분말(metallurgical powder)을 포함하여 구성된 물품(article)으로서, 상기 물품은, 제1 측벽(lateral wall)과 반대편의 제2 측벽, 그리고 인접하는 제1 단부벽과 반대편의 제2 단부벽을 그들 사이에 구비한 몸체를 가지며, 상기 제1 측벽과 제2 측벽은 그들의 두께를 규정하며, 내면 벽(peripheral wall)을 구비한 개구부(opening)가 상기 물품의 깊이를 관통하는 축에 대해서 연장되고, 분할 선이 상기 축과 직각을 이루는 평면의 내면 벽에 대해서 연장되며, 그리고 상기 물품은 절삭 인서트로 소결되는 그린 파트로 형성되는 것을 특징으로 하는 물품.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 개구부는 상기 그린 파트 내에 중심을 두는 것을 특징으로 하는 물품.
  39. 제37항에 있어서,
    상기 물품은, 상기 그린 파트로부터 소결된 절삭 인서트인 것을 특징으로 하는 물품.
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